钳工工艺学教案-第十一章

1、11-1 机床夹具概述机床夹具概述11-2 工件的定位工件的定位11-3 工件的夹紧工件的夹紧11-4 钻床夹具钻床夹具11-5 组合夹具组合夹具11-1 机床夹具概述机床夹具概述一、机床夹具的分类及组成一、机床夹具的分类及组成1机床夹具的分类机床夹具的分类按夹具的通用特征，夹具可分为通用夹具、专用夹具、组合夹具和可调整夹具等。按夹具使用的机床及性能不同，夹具可分为钻床夹具、车床夹具、铣床夹具、磨床夹具等。2机床夹具的组成机床夹具的组成（1）定位元件 定位元件的作用是使工件在夹具中占据正确的加工位置。轴套轴套钻孔用夹具（2）夹紧装置 夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢，保证已确定的工件位置在加工过

2、程中不发生变化。轴套钻孔用夹具（3）引导元件 引导元件的作用是确定刀具相对于工件的正确位置并引导刀具进行加工。轴套钻孔用夹具（4）夹具体 夹具体是夹具的基础件，通过它将夹具上所有元件装配成一个整体。轴套钻孔用夹具（5）其他元件及装置 其他元件及装置包括用于改变工件与刀具相对位置以获得多个工位的分度装置；非手动夹具中作为生产动力部分的气缸、液压缸及电磁装置；靠模装置及连接元件、自动定心装置等。二、机床夹具的作用二、机床夹具的作用1保证加工精度2提高劳动生产率，降低加工成本3扩大机床加工范围4能减轻工人的劳动强度 11-2 工件的定位工件的定位一、工件的定位原理一、工件的定位原理1定位与定位基准定

3、位与定位基准确定工件在机床上或夹具中占有准确加工位置的过程，称为定位。工件的定位是靠工件上某些表面与夹具中的定位元件（或装置）相接触来实现的。定位基准是指在加工过程中，使工件在夹具中（或机床上）占有准确加工位置所依据的基准。2六点定位规则及应用六点定位规则及应用（1）六点定位规则物体的六个自由度（2）长方体工件的定位（3）圆柱体工件的定位序号简 图加工要求需限制的自由度11尺寸A2加工面与底面的平行度、 、 21尺寸A、L2槽与圆柱轴线平行并对称 、 、 、 、 31尺寸B、L2孔轴线与底面的垂直度通孔、 不通孔、 、 xyzxyzxzxyxyz满足加工要求必须限制的自由度满足加工要求必须限制

4、的自由度序号简 图加工要求需限制的自由度41孔与外圆柱面的同轴度2孔轴线与底面的垂直度通孔、 、 、 不通孔、 、 、 、 51尺寸R2以圆柱轴线为对称轴，两孔对称3两孔轴线垂直与底面通孔、 、 、 、 不通孔、 、 、 、 xyzxyxyxyxyxyzxyzxz续表续表二、定位方法和定位元件的选用二、定位方法和定位元件的选用1工件以平面定位工件以平面定位（1）基本支承 1）固定支承支承钉和支承板工件定位基准定 位元 件定位简图定位元件特点限制自由度平面支承钉1，2，3 ， ， 4，5 ， 6 支承板1，2 ， ， 3 ， 支承板或支承钉短支承板或支承钉长支承板或支承钉 ， yzxxyzyxz

5、xzzx常用定位元件所限制的自由度常用定位元件所限制的自由度工件定位基准定 位元 件定位简图定位元件特点限制自由度V形架短V形架 ， 长V形架 ， ， 定位套短套 ， 长套 ， ， xzxzxzxzxzxz续表续表工件定位基准定 位 元 件定位简图定位元件特点限制自由度圆柱孔定位销（心轴）短销（短心轴） ， 长销（长心轴）， ， 菱形销短菱形销xyxyxyy续表续表工件定位基准定位元件定位简图定位元件特点限制自由度圆柱孔菱形销长菱形销 ， 短锥销一端使用， ， 两端使用， ， ， xyxyzxyzxy续表续表2）自位支承3）可调支承（2）辅助支承2工件以外圆柱面定位工件以外圆柱面定位（1）V形

6、架 是具有两个定位平面并相互形成夹角 的一种定位元件， 一般有60、90和120三种。轴类零件铣键槽定位方法（2）定位套 定位套镶在夹具体上，工件的圆柱定位基准面插入定位套中。用定位套元件对工件定位时，短套可限制两个自由度，长套可限制四个自由度。3工件以圆柱孔定位工件以圆柱孔定位工件以孔为定位基准时，必须使孔的中心线与夹具体上有关定位元件轴心线重合（同轴）。常用的定位元件由定位心轴和定位销。4工件定位时应注意的问题工件定位时应注意的问题（1）完全定位 用六个支承点限制工件全部六个自由度，使工件在夹具中占有完全确定的唯一位置，称为完全定位。（2）不完全定位 没有完全限制工件六个自由度的定位，称为

7、不完全定位。 （3）欠定位 欠定位是指工件实际定位时，所限制的自由度数目少于按加工要求所必须限制的自由度数目。（4）过定位 过定位是指夹具上两个或两个以上的定位元件，重复限制工件的同一个或几个自由度的现象。11-3 工件的夹紧工件的夹紧一、夹紧装置的组成一、夹紧装置的组成1力源装置力源装置 力源装置是产生夹紧力的装置。通常是指机动夹紧时所使用的气动、液压、电动等动力装置。夹紧装置的组成2中间递力机构中间递力机构 中间递力机构是介于力源和夹紧元件之间的传力机构。它把力源装置的夹紧作用力传递给夹紧元件，然后由夹紧元件最终完成对工件的夹紧。一般递力机构可以在传递夹紧作用力过程中，改变夹紧作用力的方向

8、和大小，根据需要也可具有一定的自锁性能。3夹紧元件及夹紧机构夹紧元件及夹紧机构 夹紧元件是夹紧装置的最终执行元件。通过它和工件受压面的直接接触而完成夹紧动作。对于手动夹紧装置来说，夹紧机构则是由中间递力机构和夹紧元件所组成。二、夹紧装置的基本要求二、夹紧装置的基本要求1牢 夹紧后，应保证工件在加工过程中的位置不发生变化。2正 夹紧时，应不破坏工件的正确定位。3快 操作方便，安全省力，夹紧迅速。4简 结构简单紧凑，有足够的刚性和强度，且便于制造。三、夹紧力的确定三、夹紧力的确定1夹紧力的方向夹紧力的方向夹紧力应垂直于主要定位基准a）正确 b）错误2夹紧力的作用点夹紧力的作用点（1）夹紧力的作用点

9、应保持工件定位稳固，而不致引起工件位移或偏转。夹紧力作用点应防止工件倾斜a）正确 b）错误（2）夹紧力的作用点应使工件夹紧变形尽可能小夹紧力作用点应落在刚性好的部位a）效果好 b）效果不好（3）夹紧力的作用点应尽可能靠近工件被加工表面，以提高定位稳定性和夹紧可靠性。夹紧力作用点应靠近加工表面3夹紧力的大小夹紧力的大小在加工过程中，夹紧力要克服切削力、惯性力、重力等作用力的影响，即夹紧力应与上述作用力组成平衡力系。因此，夹紧力的大小必须合适。夹紧力过大，将使工件变形，增大夹紧装置的结构尺寸；夹紧力过小，夹紧不可靠，影响工件的准确定位，不能保证加工要求。四、基本夹紧机构四、基本夹紧机构1斜楔夹紧机

10、构斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构 1-夹具体 2-斜楔 3-工件2螺旋夹紧机构螺旋夹紧机构由螺钉、螺母、压板等元件组成的夹紧机构，称为螺旋夹紧机构。（1）单螺旋机构 （2）螺旋压板机构3偏心夹紧机构偏心夹紧机构偏心夹紧机构是用偏心件来实现夹紧作用的一种机构，常用的偏心件是偏心轮和偏心轴。11-4 钻床夹具钻床夹具一、钻床夹具的特点一、钻床夹具的特点在钻床上进行孔的钻、扩、铰、锪、攻螺纹等加工所用的夹具，称为钻床夹具（钻模）。在钻床夹具上，一般都装有钻套，通过它引导刀具来保证被加工孔的坐标位置，并防止钻头在切入时引偏，从而保证和提高被加工孔的位置精度、尺寸精度及降低孔的表面粗糙度，还可缩短工序时间，提

11、高生产率。二、常用钻床夹具的类型二、常用钻床夹具的类型1固定式钻床夹具固定式钻床夹具固定式钻床夹具1-夹具体 2-平面支承板 3-削边定位销 4-圆柱定位销 5-快速夹紧螺母 6-特殊快换钻套2移动式钻床夹具移动式钻床夹具3翻转式钻床夹具翻转式钻床夹具4盖板式钻床夹具盖板式钻床夹具5回转式钻床夹具回转式钻床夹具三、钻套的类型及应用三、钻套的类型及应用1固定钻套固定钻套固定钻套a）无肩式 b）带肩式2可换钻套可换钻套3快换钻套快换钻套4特殊钻套特殊钻套特殊钻套a）斜面钻套 b）加长钻套 c）d)小孔距钻套11-5 组合夹具组合夹具钻孔用组合夹具一、组合夹具的构成一、组合夹具的构成1基础件基础件2

12、支承件支承件 支承件主要用于不同高度的支承和各种定位支承面，包括各种规格尺寸的垫板、矩形支承、角度支承、V型支承等。3定位件定位件 定位元件主要用于确定元件与元件、元件与工件之间的相互位置，以保证夹具的装配精度和工件的加工精度，同时增强元件之间的连接强度和整个夹具的刚度。4导向件导向件 导向件用来确定刀具与工件的相互位置，加工时引导刀具到达加工部位，还可增强加工稳定性。5压紧件压紧件 压紧件的作用是将工件压紧在夹具上，包括各种形状、尺寸的压板。6紧固件紧固件 包括各种螺栓、螺钉、螺母和垫圈等。组合夹具使用的各种标准紧固件，要求强度高、寿命长、体积小，材料比一般标准紧固件好，加工精度也较高。7辅

13、助件辅助件 这类元件用途单一，包括连接板、浮动块、回转压板、平衡块以及支承钉和支承环等，8组合件组合件 组合件是指由几个元件组成，在夹具组装过程中，不拆散使用的独立部件。按用途分为定位组合件、分度组合件、导向组合件等。二、组合夹具的组装二、组合夹具的组装1首先根据工件的加工图样（或实物）、加工工艺卡等技术资料确定组装方案，选择定位和夹紧方法及相应的元件。2进行夹具的试装，确认方案合理后，即可装上定位键，进行元件的连接和尺寸调整工作。3仔细检查夹具的总装精度、尺寸精度和相互位置精度，经检验合格后方可交付使用。元件分解图组装图三、组合夹具的特点及应用三、组合夹具的特点及应用1组合夹具的特点组合夹具的特点（1）灵活多变，能迅速根据工件不同加工要求，提供各种定位夹紧形式，缩短生产周期。（2）保证加工质量，提高生产率。（3）使用后便于拆卸、清洗